四旋翼飛行器的研制及其在移動(dòng)數(shù)據(jù)收集實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.pdf

1、四旋翼飛行器是近年來一種新興的能夠垂直起降、穩(wěn)定低速飛行、在空中靈活運(yùn)動(dòng)的飛行器。移動(dòng)數(shù)據(jù)收集是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中很有前景的數(shù)據(jù)收集方式，能夠有效地解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方式存在的能量瓶頸問題。本文的主要工作是研制了一套四旋翼飛行器平臺(tái)，并將其應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)數(shù)據(jù)收集實(shí)驗(yàn)中。本文的主要成果如下:
　　(1)研制了能穩(wěn)定飛行的四旋翼飛行器。搭建了四旋翼飛行器的各硬件模塊，編寫了飛行器的飛行控制程序。該控制程序建立

2、在四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)模型仿真、飛行器姿態(tài)解算算法以及PID控制算法的基礎(chǔ)之上。本文建立了四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)模型。并根據(jù)互補(bǔ)濾波算法的基本原理與四元數(shù)姿態(tài)更新算法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了飛行器的姿態(tài)角和高度的解算算法。在上述基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了并實(shí)現(xiàn)飛行器的PID控制算法，并進(jìn)行了仿真和實(shí)際飛行驗(yàn)證了算法的有效性。
　　(2)利用C＃語言開發(fā)了四旋翼飛行器的地面監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)了機(jī)-地的串口通信、飛行數(shù)據(jù)的顯示、地圖導(dǎo)航、數(shù)據(jù)庫四種功能。其中，地